Imagina que eres un científico y quieres rastrear la población de una especie de rana en peligro de extinción en, por ejemplo, la selva tropical de Puerto Rico.
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En los viejos tiempos, tenía que escribir una propuesta, ganar una subvención, formar un equipo, salir al campo y pasar algunas semanas o meses recolectando y catalogando muestras manualmente. Unos años más tarde, si desea saber si la población de ranas se ha recuperado o se ha reducido aún más, tendría que pasar por el mismo proceso nuevamente.
Una nueva forma de recopilar esta información, presentada hoy por científicos de la Universidad de Puerto Rico en la revista PeerJ, promete hacer este proceso mucho más fácil, más rápido y más completo. Su idea, una red de micrófonos ampliamente distribuidos y un software de reconocimiento de audio basado en la web, al que llaman ARBIMON (para la Red de Monitoreo Automático de la Biodiversidad Remota), algún día podría permitirnos tener estimaciones en tiempo real sobre los niveles críticos de población animal en manchas en todo el mundo.
Los investigadores diseñaron la parte de hardware distribuido del sistema para que se construya a partir de componentes relativamente económicos y ampliamente disponibles, como iPods y baterías de automóviles, junto con estuches impermeables y paneles solares, que permitirían que los micrófonos, una vez colocados, duren varios años. La idea es que una red de estos micrófonos, con uno colocado a unos 50 metros cuadrados, podría actuar como oídos remotos que escuchan el ecosistema: cada diez minutos, cada micrófono grabará un minuto de los sonidos del ecosistema local (que asciende a 144 grabaciones por día) y enviarlo a través de una antena de radio a una estación base cercana.
El sistema estará hecho de una red de estaciones de grabación ampliamente ubicadas y una interfaz unificada que permitirá a los biólogos acceder a los datos. (Imagen a través de ARBIMON) Cada estación base enviará las grabaciones a un servidor centralizado en Puerto Rico, desde donde se harán públicas en tiempo casi real en Arbimon.com. Simultáneamente, el software analizará los sonidos de la grabación para seleccionar los diferentes ruidos hechos por diferentes especies. Usando un banco existente de llamadas de especies identificadas, el software asignará sonidos particulares a pájaros, ranas y otras criaturas particulares.
Los usuarios verificados, tal vez un biólogo que trabaja en la investigación de una especie en particular, o un miembro del público en general con experiencia en observación de aves, por ejemplo, pueden contribuir al proyecto al escuchar las grabaciones y verificar si el software está identificando correctamente los sonidos y emparejándolos con las especies correctas. Con el tiempo, las aportaciones de los usuarios entrenarán el software para que sea más preciso.
Finalmente, una vez que el software esté capacitado para identificar cada llamada, los investigadores dicen que podrá procesar más de 100, 000 grabaciones de minutos en menos de una hora. Como resultado, un biólogo podrá acceder a un flujo constante de datos sobre los niveles de una especie específica en lugares de todo el mundo, o las poblaciones fluctuantes de varias especies en un ecosistema.
Inicialmente, los biólogos pueden indexar ciertas frecuencias de llamadas de una especie a poblaciones conocidas de esa especie en cada ubicación; por ejemplo, 400 chirridos de coqui por hora significa que hay 10 coquis en el área. Más adelante, cuando cambia la frecuencia de las llamadas, estos datos pueden extrapolarse para inferir fluctuaciones en la población presente.
En el artículo publicado, la capacidad del sistema se demostró al rastrear poblaciones de varias especies de aves, ranas, insectos y mamíferos en Puerto Rico y Costa Rica en los últimos años. En el sitio de investigación de Puerto Rico en el humedal de Sabana Seca, los investigadores se centraron en rastrear las poblaciones de la rana Coqui Plains, un anfibio en peligro de extinción descubierto en 2005 con un chirrido agudo y distintivo.
Los micrófonos se instalaron por primera vez allí en 2008, y en los años siguientes, los investigadores entrenaron al software para que fuera cada vez más preciso en el análisis de los diversos sonidos detectados y determinar cuáles eran los chirridos del coqui de las llanuras. Finalmente, los científicos registraron las variaciones en la frecuencia del chirp en escalas de tiempo diarias y estacionales y pudieron compararlas con los datos encuestados sobre los cambios en la población de coqui.
Una de las razones por las que estos investigadores están más entusiasmados con el nuevo sistema es la forma en que estandarizará y almacenará permanentemente las muestras de audio de forma indefinida. Dentro de 50 años, dicen, si un biólogo conservacionista quiere mirar hacia atrás en la forma en que las poblaciones de una especie han fluctuado con el tiempo, puede simplemente acceder a las grabaciones y analizarlas. Esto no solo ayudará a rastrear las poblaciones en peligro de extinción, sino que también podría determinar cuándo las especies invasoras comenzaron a dominar ciertos nichos ecológicos.
El siguiente paso, según los investigadores, es instalar estas configuraciones de micrófonos en todo tipo de ecosistemas, cada lugar donde hay una especie que merece atención.
